Архитектура микропроцессоров

Ресурсы для подготовки

Теоретические вопросы

В скобках указаны номера глав/параграфов. Вопросы, помеченные звёздочками, являются дополнительными.

1. Обзор архитектуры микропроцессора, основные блоки. Регистры общего назначения, сегментные, управляющие, прочие. Структура команд. Типы данных и режимы адресации. (1.3, 1.4, 1.7, 3.2.1-6).

2. Обзор команд микропроцессоров Intel. Представление команд. Виды команд (арифметические, управления, сопроцессора, специальные и т.д.) (1.5, 1.7, 2.2, 2.B, 3.2.7).

3. Стек. Вызовы подпрограмм. Стековый фрейм, соглашения о передаче параметров. Порты ввода-вывода. (1.6.1-3, 1.6.5, 1.16)

4. Режимы работы процессора (реальный, защищенный, SMM, V86, IA-32e). Обзор системных регистров и структур данных. Переходы между режимами. (3.2, 3.5.1, 3.9.7-10, 3.20, 3.21, )

5. Аппаратная организация оперативной памяти. SRAM/DRAM, сигналы, DDR.

6. Программная организация оперативной памяти. Способы адресации и защиты. (3.3, 3.4, 3.5)

7. Сопроцессор, MMX. (1.8, 1.9, 3.12)

8. Наборы команд SSE, SSE2, SSE3, SSE4 (1.10, 1.11, 1.12.1-12, 1.14, 3.13)

9. Наборы команд AESNI, FMA, AVX, AVX2. (1.12.13, 1.14)

10. *Аппаратная транзакционная память (1.15)

11. Прерывания и исключения. Переход между уровнями привилегий. (1.6.4, 1.D, 1.E, 3.16)

12. Кеширование. (3.11)

13. Поддержка многозадачности. (3.7)

14. *Многопроцессорные конфигурации. (3.8)

15. *Вспомогательные режимы процессора: System Management, V86, SMX. (2.5, 3.20, 3.34)

16. Схема исполнения команд. Предсказание ветвлений. (1.2)

17. 64-битные расширения. x86-64. (1.3.4, 1.3.7, 1.3.4.1, 1.6.2.5, 1.6.4.6, 1.7.2, 2.2.2 и т.д.)

18. *Поддержка виртуальных машин. (3.23-28)

19. Оптимизация кода под микропроцессоры Intel. (3.17, 3.18, 3.19)

20. *Альтернативные микропроцессорные архитектуры (Выбрать одну из: RISC-V, UltraSparc, Alpha, PA-RISC, Itanium, MIPS, ARM, PowerPC, Atom).